[发明专利]基于Ru(bpy)3

说明书

本发明公开一种基于Ru(bpy)₃²⁺和Bi纳米棒自增强体系的唾液酸可再生电致化学发光传感器，其特点为可大量合成的Bi NRs作为Ru(bpy)₃²⁺的共反应试剂，构成自增强Ru(bpy)₃²⁺‑Bi纳米棒体系，将其固定在金红石二氧化钛介晶表面，成功制备一种高效的ECL探针用于SA检测。以C₆₀和二氧化钛类八面体作为传感平台，进一步增强ECL信号，提高检测灵敏度。利用4‑巯基苯硼酸作为分子识别元件捕获目标物SA，在碱性条件下形成稳定的环酯，该结构在酸性条件发生解离，迫使SA与ECL探针脱离电极界面，但保留下来的薄膜仍可再次孵育SA和ECL探针，恢复ECL信号。该传感器表现出高的灵敏性、稳定性和宽的线性范围。

技术领域

本发明属于新型功能材料与生物传感检测技术领域，具体涉及一种基于Ru(bpy)₃²⁺和Bi纳米棒自增强体系构建的唾液酸可再生电致化学发光免疫传感器及其分析方法的制备和应用。

背景技术

细胞表面唾液酸 (SA) 是临床公认的肿瘤标记物，研究表明SA的过表达与多种疾病有关，比如：心血管疾病、肺癌、白血病和结肠癌。目前，用于检测SA的分析方法有很多，例如，非酶电化学传感器、安培酶传感器、比色传感器等，但这些检测方法有一个共同的缺点，即免疫传感器在每次检测后难以实现再生，需要重新修饰免疫传感层才能进行测量，这使得检测过程变得繁琐、耗时长。因此，开发一种可再生的传感器来检测SA具有重要的意义。

电致化学发光免疫传感器，凭借其优异的特性（灵敏度高、特异性好、操作简便、背景低），已经被广泛地应用于临床诊断、药物分析和环境监测等领域。本发明构建了一种硼酸亲和型可再生电致化学发光（ECL）免疫传感器检测SA。铋纳米棒（Bi NRs）首次作为钌联吡啶（Ru(bpy)₃²⁺）的共反应试剂，构成自增强Ru(bpy)₃²⁺-Bi NRs体系，并以金红石TiO₂介晶（N-TiO₂）为载体，其大的比表面积和优异的介孔结构为Ru(bpy)₃²⁺和Bi NRs的负载提供大量的活性位点，最终制备出高效的ECL探针，实现对SA的高灵敏检测。4-巯基苯硼酸（4-MPBA）作为仿生识别分子，在碱性条件下与目标物SA通过共价作用形成稳定的环酯，将 SA固定在修饰电极表面，修饰电极与标记有SA抗体的探针连接，可产生强烈的ECL信号。将孵育有ECL 探针的修饰电极浸泡在PBS（pH 6）溶液中一段时间，硼酸酯解离，迫使SA与ECL探针脱离电极界面，ECL信号大幅度减低，而保留下的传感层仍可继续使用，再次与SA和ECL探针孵育，ECL信号恢复，得到一种可再生的ECL免疫传感器检测SA. 基于N-TiO₂和Bi NRs的信号放大作用，所构建的可再生ECL传感器表现出优异的ECL性能，包括良好的灵敏性、高的稳定性和宽的线性范围。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种以4-MPBA作为分子识别元件，构建硼酸亲和型可再生ECL传感器, 并以金红石TiO2介晶（N-TiO₂）为载体，负载自增强Ru(bpy)₃²⁺-Bi NRs体系，提供一种高效的ECL探针及其制备方法。

本发明的目的之二是将该可再生电致化学发光免疫传感器应用于唾液酸（SA）的高灵敏检测。

为实现发明目的，本发明采用如下技术方案：

1. 基于Ru(bpy)₃²⁺和Bi纳米棒自增强体系构建的唾液酸可再生电致化学发光免疫传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：